硅烷处理剂在粘土胶中的抗热氧老化运用

将处理剂作为橡胶的补强剂和填充剂,一般是致力于进步资料的强度。有研讨报导,运用硅烷处理剂除了能较大起伏地进步物理机械功用外,还能改进资料的热老化功用;而钛酸酯处理剂则对老化功用有负作用[2]。因此本实验想象,使用硅烷处理剂在填料外表构成膜来隔绝粘土粒子所含的变价金属离子对橡胶烃的氧化催化作用,以到达进步粘土胶热氧老化功用的意图。

1实验部分

1.1原资料

橡胶:天然橡胶浓缩胶乳,干胶质量分数为56.7%。产地:中国农业科学院实验农场。南阳硅烷处理剂,固体物质量分数为21.7%。产地:广东省南华农场。

化学试剂:(其它为市售工业级产品)

硅烷处理剂ＫＨ-550(ｒ-氨基丙基三乙氧基硅烷),工业级,南京辰工有机硅资料有限公司。

1.2粘土胶的样品制备及测验

见文献。

2成果与评论

2.1硅烷处理剂的抗热氧老化作用

表1给出了粘土胶空白试样(Ｏ#)、粘土胶中参加1份硅烷处理剂ＫＨ-550(Ａ#)和加1份防老剂(Ｄ#)的可塑度和塑性坚持率随老化时刻改变的状况。从表1成果能够看出,硅烷处理剂对粘土胶具有显着的热氧老化防护作用。

2.2硅烷处理剂用量的影响

为进一步进行了解处理剂的作用,在粘土胶中参加不同用量的ＫＨ-550,将制得的粘土胶胶样在空气中露出放置2个月,然后测验试样的可塑度和塑性坚持率随热老化时刻改变的数值,实验成果见表2。Ｏ#:空白比照样;Ａ-1#:粘土胶参加0.5份ＫＨ-550;Ａ-2#:粘土胶参加1.0份ＫＨ-550;Ａ-3#:粘土胶参加1.5份ＫＨ-550;Ａ-4#:粘土胶参加2.0份ＫＨ-550。参加量均为对粘土质量比。

表中数据得出,Ａ组配方中,以参加1.0份的硅烷处理剂作用最好,没加处理剂的空白样热老化10ｍｉｎ后,其可塑度已接近最低值,而加处理剂0.5份、1.5份、2.0份的试样,其可塑度均低于加1.0份的试样。这是因为加1份处理剂时,对粘土粒子来说,可构成一层较完好的单分子层包复膜,适可而止地隔绝了粘土粒子中的金属元素对橡胶烃的作用。有许多研讨都报导了这点,即加1份处理剂(对填料质量比)时,处理剂的作用最佳。处理剂的用量过少,不能构成完好的膜,起不到预期的作用。而过多的处理剂则会起负作用,可塑度反而下降。

2.3硅烷处理剂与防老剂的协同效应

为比较ＫＨ-550对硫化胶物理机械功用的影响,表3中各试样别离为Ｃ-0#:加1份ＫＨ-550的粘土胶硫化胶;Ｏ-0#:空白样的硫化胶;Ｃ-9#:加1份防老剂的粘土胶硫化胶;Ｃ-10#:加1份ＫＨ-550,一起加1份防老剂。测验试样老化前后的物理机械功用,其成果如表3所示。

从表中成果可看出,加了硅烷处理剂的Ｃ-0#,与Ｏ-0#和Ｃ-9#两个样比较,其归纳功用在老化前是3个样中最高的,南阳硅烷处理剂这也证明了处理剂可进步橡胶资料的强度。Ｃ-0#老化后的数据与Ｃ-9#适当,而未加处理剂及防老剂的空白样Ｏ-0#则老化后功用下降许多。这阐明硅烷处理剂运用于粘土胶中,不只可大大进步资料的强度,也可起到防热氧老化的作用。Ｃ-10#是4个试样中归纳功用最好的,阐明硅烷处理剂ＫＨ-550与防老剂具有很好的协同效应。

2.4电子显微镜剖析

图1、图2为一组粘土胶未硫化胶的扫描电子显微镜相片。图1为空白比照样Ｏ#,图2为加了1份硅烷处理剂ＫＨ-550的试样Ａ-2#。

比较2张相片能够看到Ｏ#试样的断面上,〗可清楚地看到粘土粒子与橡胶资料的衔接边界,即粘土粒子仅仅被容纳在橡胶烃内,与橡胶烃之间没有结合力。在Ａ-2#试样的相片上,则可看到断面较为润滑,因为参加了硅烷处理剂,使粘土粒子与橡胶烃之间结合较好,在断面上看不到显着的粘土粒子与橡胶资料的衔接边界。也就是说因为硅烷处理剂的两种活性基团别离与填料粘土粒子和橡胶烃作用成键,使得粘土粒子与橡胶资料之间发作了断合力,因此断面看起来较为润滑平坦,故资料的物理机械功用得以进步。

3定论

将硅烷处理剂ＫＨ-550作用于粘土胶,不只能够大大进步资料的强南阳硅烷处理剂，并且有显着的抗热氧老化作用,一起,与防老剂有很好的协同效应。最佳用量为1份———对粘土质量比。